發(fā)布時間：2021-07-12 11:04

　　近年來,由于存在能源危機(jī)和環(huán)境問題,氫氣作為一種清潔可再生的能源因此備受關(guān)注。電催化分解水制氫是滿足能源需求、解決環(huán)境問題的極具吸引力的途徑。但是電催化分解水中仍然存在著固有的能量屏障,需要更高的過電勢才能獲得顯著的催化效率。迄今為止,貴金屬Pt、Ir和Ru基電催化劑一直是眾所周知的最活躍的催化材料。但是,它們高昂的價格和稀缺性嚴(yán)重地限制了企業(yè)大規(guī)模應(yīng)用該清潔能源。鎳基磷化物具有催化性能好、儲存豐富、成本低、污染小等優(yōu)點。本文制備出具有優(yōu)異電催化性能的鎳基自支撐納米材料。論文具體內(nèi)容如下:（1）3D納米片陣列結(jié)構(gòu),再加上外來原子摻雜及表面結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié),是一種提高過渡金屬化合物、非貴金屬催化劑電催化性能的方法。在本文中,我們通過水熱法和磷化過程制備了在泡沫鎳上負(fù)載Fe摻雜Ni₂P納米片陣列,增強(qiáng)材料的OER和HER性能。得益于表面工程和Fe摻雜強(qiáng)大的電子效應(yīng)為材料帶來更多的電化學(xué)活性位點和合適的表面粗糙度。Fe-Ni₂P-2展現(xiàn)出最好的OER性能,在100m A·cm^-2電流密度下,其OER過電勢為255 m V,Tafel... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

催化劑表面的Volmer-Heyrovsky和Volmer-Tafel過程原理圖[29]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-2不同非貴金屬材料催化析氫反應(yīng)的極化曲線（a）MoS2[19]；（b）CoP[21]；（c）Mo2C[25]；（d）MoSe2[30]圖1-3MoS2結(jié)構(gòu)示意圖[31]上世紀(jì)70年代才對MoS2在HER電催化性能方面進(jìn)行研究，當(dāng)時發(fā)現(xiàn)塊狀的MoS2晶體沒有HER催化活性，所以研究者們對于該材料就沒有深入的研究。直到2005年，研究人員發(fā)現(xiàn)在MoS2中的金屬Mo邊緣上有類似于固氮酶的活性位點，并且通過進(jìn)一步計算發(fā)現(xiàn)了材料的氫吸附能與傳統(tǒng)催化活性良好的貴金屬Pt的氫吸附能相近，因此推測出MoS2在理論上有HER電催化活性。該推測在2007年被Jaramillo等人[32]通過實驗證實，理論和實驗研究證明MoS2的邊緣位是十分活躍的。由于增加活性位點的量是提高電催化性能的方法之一，因此，尋找出使MoS2

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-2不同非貴金屬材料催化析氫反應(yīng)的極化曲線（a）MoS2[19]；（b）CoP[21]；（c）Mo2C[25]；（d）MoSe2[30]圖1-3MoS2結(jié)構(gòu)示意圖[31]上世紀(jì)70年代才對MoS2在HER電催化性能方面進(jìn)行研究，當(dāng)時發(fā)現(xiàn)塊狀的MoS2晶體沒有HER催化活性，所以研究者們對于該材料就沒有深入的研究。直到2005年，研究人員發(fā)現(xiàn)在MoS2中的金屬Mo邊緣上有類似于固氮酶的活性位點，并且通過進(jìn)一步計算發(fā)現(xiàn)了材料的氫吸附能與傳統(tǒng)催化活性良好的貴金屬Pt的氫吸附能相近，因此推測出MoS2在理論上有HER電催化活性。該推測在2007年被Jaramillo等人[32]通過實驗證實，理論和實驗研究證明MoS2的邊緣位是十分活躍的。由于增加活性位點的量是提高電催化性能的方法之一，因此，尋找出使MoS2

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]MoS2納米管及MoS2@C復(fù)合材料的制備及其電催化析氫性能[D]. 辛甜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017



本文編號：3279794